Пошаговое объяснение:
Разделим всё уравнение на 1+х², (1+x²>0)
Это уравнение первого порядка называется линейным, так как оно имеет вид: y'+P(x)y=Q(x), где P(x)=1/(1+x²); Q(x)=arctgx/(1+x²)
Его можно решать, например, методом Бернулли:
Сделаем подстановку: y=uv; y'=u'v+uv'
подставим в уравнение:
Далее выносим из 2-го и 3-го слагаемых общий множитель u за скобки (так делается всегда)
то что получилось в скобках приравниваем к нулю:
Полученное уравнение является ДУ с разделяющимися переменными. Нам нужно найти его какое нибудь одно частное решение. Самое простое - это при решении опустить константу С (то есть принять С=0)
Подставляем найденное v в уравнение (*) и так же не забываем, что результат в скобках равен нулю:
полученный интеграл берем по частям: где U=arctgx и dV=e^(arctgx)/(1+x^2)dx
Поэтому прежде стоит найти V
Теперь возвращаемся к решению (**)
Осталось сделать обратную замену:
И на последнем шаге нужно выяснить, есть ли у данного ДУ особые решения.
Если внимательно посмотреть на ход решения, то можно заметить следующее:
когда мы решали уравнение
все последующие действия были с учетом того, что v≠0.
Осталось проверить, будет ли начальное ДУ иметь решение, если v=0?
Последнее равенство не является тождеством! (то есть равенство не выполняется для любых иксов, а только для конкретных). Значит особых решений нет.
1) если для любых х1 и х2 из данного промежутка, таких что x1 меньше х2, верно, что f(x1) больше, чем f(x2)
2) если для любого х из множества, на котором определена функция (либо в локальной окрестности),
верно: f(x) больше, чем f(Xmin), тогда Xmin - точка минимума. В данной точке первая производная равна нулю и при переходе через эту точку первая производная меняет знак с минуса на плюс.
3) если для любого х из множества, на котором определена функция,
(либо в локальной окрестности)
верно: f(x) меньше, чем f(Xmax), тогда Xmax - точка максимума. В данной точке первая производная равна нулю и при переходе через эту точку первая производная меняет знак с плюса на минус.
4) Экстремум — максимальное или минимальное значение функции на заданном множестве. Точки, в которых достигается экстремум, называются точками экстремума.